三元电池的材料路线

2020-03-11      1024 次浏览

我国作为全球最大的新能源汽车市场,下半场重要会在乘用车方向,而乘用车使用的动力锂电池重要还是以三元电池为主。相关于磷酸铁锂离子电池它的能量密度更高,但是寿命、耐高温性和成本都不如磷酸铁锂。


它们的重要差别就是正极材料的不同。磷酸铁锂锂离子电池的正极材料是磷酸铁锂,三元锂离子电池的正极材料重要是NCA和NCM。


无论NCM还是NCA,都是指电池正极材料,NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料由一定比例组合而成,而NCA的正极材料是由镍钴铝构成,每个字母对应的都是相关元素的化学首字母。可以看到,两种三元材料的前两者是一样的,都是镍和钴,只有最后一个不同,前者为锰,后者为铝。


随着镍元素含量的升高,三元正极材料的比容量逐渐升高,电芯的能量密度也会随之提高。因此,在NCM电池中,按照三者含量不同,NCM材料可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等,其中后面的数字代表的就是三者的比例。


而NCA中镍钴铝常见的配比为8:1.5:0.5,铝的含量非常少,因此可以理解它接近二元材料,以Al(过渡金属)代替锰,是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性,离子掺杂可以增强材料的稳定性,提高材料的循环性能。但是在制作过程中,由于Al为两性金属,不易沉淀,因此NCA材料制作工艺上也存在门槛。


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